MongoDB - 分片

分片是将数据记录存储在多台机器上的过程，这是 MongoDB 应对数据增长需求的方法。随着数据规模的增加，单台机器可能无法存储数据，也无法提供可接受的读写吞吐量。分片通过水平扩展来解决这个问题。通过分片，您可以添加更多机器来支持数据增长以及读写操作的需求。

为什么需要分片？

• 在复制中，所有写操作都发送到主节点

• 延迟敏感的查询仍然发送到主节点

• 单个副本集最多支持 12 个节点

• 当活跃数据集很大时，内存可能不足

• 本地磁盘容量不足

• 垂直扩展成本过高

MongoDB 中的分片

下图展示了使用分片集群的 MongoDB 分片架构。

在下图中，有三个主要组件 −

• Shards − Shards 用于存储数据。它们提供高可用性和数据一致性。在生产环境中，每个 shard 是一个独立的 replica set。

• Config Servers − Config servers 存储集群的元数据。这些数据包含集群数据集到 shards 的映射。查询路由器使用此元数据将操作定向到特定的 shard。在生产环境中，分片集群正好有 3 个 config servers。

• Query Routers − Query routers 基本上是 mongo 实例，与客户端应用程序交互并将操作定向到合适的 shard。查询路由器处理操作并将其定向到 shards，然后将结果返回给客户端。一个分片集群可以包含多个查询路由器来分担客户端请求负载。客户端向一个查询路由器发送请求。通常，分片集群有多个查询路由器。